2018 Fiscal Year Research-status Report
Molecular basis of plant disease resistance to sheath blight
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18K14469
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
香西 雄介 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (50783502)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 病害抵抗性 / トランスクリプトーム / ミナトカモジグサ / サリチル酸 / アシベンゾラルSメチル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糸状菌Rhizoctonia solaniが原因となる紋枯病はイネの主要病害である。これまでに、イネとその近縁のモデル植物ミナトカモジグサを用いた解析により、植物ホルモンであるサリチル酸(SA)が紋枯病抵抗性を誘導することを明らかにした。本研究では、SAが植物に紋枯病抵抗性を誘導する分子基盤を明らかにすることを目的とする。
SAの機能アナログであるアシベンゾラルSメチル(BTH)は、ミナトカモジグサに紋枯病抵抗性を誘導しない。この理由として、BTH処理で特異的に発現変動する遺伝子群が紋枯病抵抗性に悪影響を与える可能性が考えられた。そこで、研究代表者らが同定したミナトカモジグサの紋枯病抵抗性系統にBTHを処理したところ、顕著に罹病性が誘導されることがわかった。そこで、SAまたはBTH処理後のトランスクリプトーム比較解析を行った。この結果、BTHはミナトカモジグサのジャスモン酸シグナル経路および病害応答と生育のトレードオフに作用することで紋枯病抵抗性をかく乱していることが示唆された(Kouzai et al. 2018 SciRep)。
上述の解析と並行して、ミナトカモジグサのSAシグナル経路の調節因子の解明を進めている。本年度は、シロイヌナズナのNPR1およびイネのWRKY45のミナトカモジグサにおけるホモログのRNAi系統を作出した。これらについてSAまたはBTH処理後のトランスクリプトーム解析を行ったところ、各ホモログの発現抑制がミナトカモジグサのSAまたはBTH処理で発現変動する遺伝子群に与える影響を明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
BTHは、SAアナログとして植物科学研究で広く利用されているが、植物種によっては必ずしもSAを模倣しないことを明らかにした。また、それが植物の病害抵抗性に望ましくない影響を与える場合があることがわかった。さらに、イネおよびシロイヌナズナのSAシグナル調節因子のミナトカモジグサにおけるカウンターパートを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
ミナトカモジグサのSAシグナル調節因子の関係性とそれらが制御する遺伝子群を明らかにする。また、SAシグナル調節因子が紋枯病抵抗性に与える影響を調査し、論文化する。
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